金尚，本名李红艳，壹点灵平台心理咨询师
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文
金尚
一、波粒之争
古希腊认为光是由“光原子”小颗粒组成的；古中国认为光是由气产生的，是气发出的一种特殊源。
光的系统研究，起源于哲学家兼数学家笛卡尔。笛卡尔在《折射》一书中，首次提出了光的折射原理。他解释了人们视力障碍的原因，并设计了矫正视力的镜片。
笛卡尔提出了光的波动理论雏形，后来分别有多位物理学家逐渐发展了光的波动理论；在年，物理学家惠更斯正式提出了光的波动理论。波动理论认为，光是一种以光速传播的波。什么是波呢？波是某种东西在传播过程中振动的现象。比如，水波是由水的振动而产生的；声波是由空气的振动而产生的。
但在年，物理学家普朗克有了一个惊人的发现：物体热辐射所发出的光，其能量并不连续，而是一份份的，大小等于光的频率乘以一个很小的常数，叫普朗克常数。我们所说的“量子化”，其实就是指这种物理量本身不连续、而是一份一份能量的特性。
与此同时，牛顿也不认同光是波，而认为光是一种粒子。他认为光是由非常奥妙的微粒组成，光的分解和复合就如同七种颜色微粒的混合和分开。粒子理论由此产生。
牛顿与惠更斯在波粒子中掀起了多达人的争论。后来，牛顿出版了《屈光学》，从粒子的角度阐明了反射、折射、透镜成像、眼睛动作模式、光谱等方面的内容。他逐一提出了波动理论无法解释的问题，驳斥了惠斯当时的光波动理论。随着牛顿权威力量的普及，牛顿的粒子学说，在很长一段时间里，垄断了光的解释能力。
当著名科学家托马斯·杨在研究牛顿画的明亮条纹时，突然问道：“为什么会形成干涉条纹呢？”他想，“用波来解释不是很简单吗？明亮的地方，正好是波峰和波峰相遇衍射，而产生了两倍的亮度效果；灰暗的地方，恰是波峰和波谷相遇衍射，从而一正一负相互抵消，亮度为零“。
如果把光看成是波，因为波（例如水波、声波）遇到物体时会具有衍射和扩散的特性，那么我们就无法解释光为什么会沿直线传播；而如果把光看成是粒子，根据粒子交叉时会发生碰撞和反弹的特性，这样就无法解释为什么几束光交叉照射时，会彼此毫无障碍地穿过。
二、波粒二象性
那么，光到底是什么？
1、光是波
在一个矩形纸箱中分别竖立带有一个狭缝、两个狭缝、没有狭缝的挡板，在一个狭缝挡板前面，用一个手电筒照射这个狭缝。我们看到，光在先后通过一个狭缝的挡板、两个狭缝的挡板之后，在没有狭缝的挡板上，所形成的是，和水波穿过双缝的干涉条纹一模一样。
光的干涉条纹无可辩驳地证明了，光是以波的形式穿过双缝，由于波的衍射和扩散特性，光在第三块档板的干涉条纹也证明了光是一种波。也就是说，光像水波像一样的穿过了双缝。
光的干涉条纹无可辩驳地证明了，光是以波的形式穿过双缝，由于波的衍射和扩散特性，光在第三块档板的干涉条纹也证明了光是一种波。也就是说，光像水波像一样的穿过了双缝。
2、光是粒子
为了观察光子是如何通过双缝的，我们在第二块挡板后面摆放了一个摄像机。
当我们用光子枪发射光子穿过双缝时，我们会看到，光子以颗粒状的形式一个一个地穿过双缝。在后面的墙上，我们不会看到干涉条纹，而是会看到两道直线条纹，就像随机子弹一样。
这两条直线条纹的出现无可辩驳地证明了，光子是像子弹一样的作为单个粒子穿过了双缝。通过摄像机，我们看到墙上出现了的两条光子条纹，证明了光子是粒子。
3、光既是波，也是粒子
现在纠结的一个问题是：当你移开摄像机，光子干涉条纹又会出现，这让你不得不相信光子是以波的形式穿过两个狭缝的。
而当摆上摄像机，由于有观察者，光子又逐个显示为粒子，每个粒子通过狭缝，然后在墙上又会重新出现两道条纹。
这个实验的结果是，你去看时，光子就是一个粒子；而如果你不看，光子就是波；波无处不在，而粒子是具有一定空间位置的东西。
真正提出光的”波粒二象性“理论的是德布罗意。年，德布罗意在其博士论文《量子理论的研究》中首次提出“波粒二象性”。他指出”波粒二象性“不仅存在于光子中，而且存在于所有微观粒子中，包括电子、质子和中子。
德布罗意的理论揭示了每一个微粒都具有”波粒二象性”。之后，各种粒子的衍射实验被证明是成功的，德布罗意的理论完全无懈可击。“波粒二象性”是量子理论发展中的一个基本概念，是微粒子的固有属性，是微观世界的基石。
上帝开了一个大玩笑，许多科学家为了一个并不“非此即彼”的理论，参与了多年的”诸神之战“。而在这场持久而大规模的争论中，最终没有输家，因为他们在试图捍卫的理论是正确的——正确了一半。
三、不确定性原理
物理学家拉普拉斯说，如果能知道某一时刻所有物体的运动状态，就能知道未来发生的一切。所谓的运动状态包括了两个部分，一个是物体的位置，另一个是物体的运动速度。在物理学中通常用动量来代替速度，因为，动量等于质量乘以速度。拉普拉斯其实是告诉我们，只要在某一时刻同时测出物体的位置和动量，就可以精确地预测出它以后的运动情况。
但是海森堡发现，在微观世界里这一结论是不成立的。你根本无法同时测出物体的位置和动量。在微观世界中，如果你想要测出粒子的位置，那么动量就一定测不准；反过来，如果你想要精确的测出它的动量，位置就一定测不准，这就是海森堡不确定性原理。
我们测一个物体的位置，首先得看见它，每种光都有自己的波长，如果光波长比物体还长，那它就反射不回来了，所以我们无法看见尺寸小于光波长的物体；要想精确的测出物体的位置，就要尽可能的用波长短的光。
然而光波长越短，光子能量就越大，能量大的光子打到特别小的物体上，就会干扰到原来的运动状态。一个皮球在地上滚，小狗扑上去，皮球的运动轨迹立刻就变了。所以能量越大的光子，也就越会干扰到自身的运动状态。这意味着用波长短的光就没办法测准物体的动量了。
现在我们已经知道了，微观世界的粒子遵从海森堡不确定性原理，它的位置和速度不可能被同时测准，因此无法精确地算出它未来的运动情况。事实上，微观粒子根本没有确定的运动轨道，而是像云雾似的弥散在很多地方。
尽管海森堡推导出”不确定性原理是量子世界的内在本质属性“，但是他本人却无法说清楚为什么会这样。然后，物理学家玻尔在看到海森堡不确定性原理之后，发现了这与他一直在思考的哲学问题有关联，并由此发展出了互补原理：量子是粒子属性与波动属性的统一体。
玻尔认为，在量子世界，量子的粒子属性和波动属性是相互对立和统一的。对量子粒子属性的确认，就是对量子波动属性的排斥。反之亦然，量子无法同时拥有两个属性，量子是波动属性与粒子属性之间的阴阳对立的统一体。
据说，玻尔发现这个原理，是受到了中国太极图的启发。波动属性和粒子属性，都只是分别描述了世界的一部分真实性，只有把二者统一起来，才能准确的了解量子本身。
事物都是彼此制约、互相限制的，不确定性原理正是反映了自然界的这一本质。二者结合在一起发生相互作用,从而决定了自然界的所有现象，包括人类的活动。
这量子理论和《易经》中的阴阳思想是殊途同归的。玻尔很喜欢中国的太极图，认为可以用来表达他非常看重的“互补原理”，在他自己设计的一个徽章中，就把太极图放在了显眼的位置。